[發(fā)明專利]頭部穿戴式視覺調(diào)和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710675627.0
• 申請日: 2017-08-09
• 公開（公告）號: CN109387989A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖奇璋;古俊綱;吳炳升
• 申請（專利權(quán)）人: 虹彩光電股份有限公司
• 主分類號: G02F1/137
• 分類號: G02F1/137
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐東升;趙蓉民

一種頭部穿戴式視覺調(diào)和裝置，包括第一膽固醇液晶電子紙單元、光檢測單元以及調(diào)控單元。其中，光檢測單元檢測位于第一膽固醇液晶電子紙單元的一側(cè)的環(huán)境光線并輸出調(diào)控信號，調(diào)控單元依據(jù)調(diào)控信號輸出電壓信號，以控制環(huán)境光線由該側(cè)穿過第一膽固醇液晶電子紙單元的光線穿透率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種穿戴式裝置，特別涉及一種頭部穿戴式視覺調(diào)和裝置。

背景技術(shù)

光學(xué)眼鏡或護目鏡是一般人的生活中常常會用到的設(shè)備或工具。以光學(xué)眼鏡為例，對愛好騎車的朋友來說，理論上最好的情況是大太陽的時候用配戴暗顏色的墨片以遮陽、防曬，但陰天或晚上的時候就換成透明鏡片避免視線不良。隨著科技的進步，此領(lǐng)域的技術(shù)人員已致力于將液晶(liquid crystal)的光學(xué)特性應(yīng)用于前述的光學(xué)眼鏡或護目鏡，甚而是不同形式的顯示或視覺裝置，以達到遮光或透光的目的。

扭轉(zhuǎn)向列型(twisted nematic，TN)液晶顯示面板是一種常見且成本較低的液晶顯示器架構(gòu)。然而，TN液晶顯示面板是穿透式顯示，如果不施加電壓，進入液晶元件的光會隨著液晶分子扭轉(zhuǎn)方向前進，因為上下兩片偏光板和配向膜同向，所以光可通過形成亮的狀態(tài)；相反地，如果施加電壓時液晶分子朝施加電場方式排列，垂直于配向膜配列(homogeneous)，則光無法通過第二片偏光板，形成暗的狀態(tài)。因此，TN液晶顯示面板無法顯示黑白以外的色調(diào)，最多只能做到灰階顯示。換言之，使用者看到灰階顯示時，必定是通電的狀態(tài)。此外，TN液晶無法應(yīng)用于可撓式面板，使用上受到相當(dāng)大的限制。

區(qū)別于TN液晶，膽固醇液晶(cholesteric liquid crystal)則是在向列型液晶中加入旋光劑使其具有螺旋狀的排列結(jié)構(gòu)，并利用在不同電壓差的情況下呈現(xiàn)反射與穿透兩種不同偏極光旋轉(zhuǎn)狀態(tài)來達到不同的光線穿透率，同時達到顯示效果。其原理在于，在外加電壓下分別施加低或高電壓，平面結(jié)構(gòu)(planar)可轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪甭菪Y(jié)構(gòu)(focal conic)以及垂直結(jié)構(gòu)(homeotro-pic)：在平面結(jié)構(gòu)下入射光會被反射而顯色；而在垂直螺旋結(jié)構(gòu)下入射光被散射；在垂直結(jié)構(gòu)狀態(tài)下入射光則會穿透則無色。平面以及垂直螺旋結(jié)構(gòu)均為穩(wěn)定態(tài)，當(dāng)電壓關(guān)掉消失時仍會維持在原來的狀態(tài)與顯示畫面，只有在改變成另一種狀態(tài)與顯示畫面時才需施加電壓，這種具低耗電以及可記憶性的特性也使膽固醇液晶成為電子書的首選。同時，這種顯示機制受到上下板間距的影響較小，具有發(fā)展成為雙穩(wěn)態(tài)可撓曲式顯示器的潛力。因此，相比于TN液晶顯示器，膽固醇液晶顯示器具有省電、彩色顯示、可調(diào)光及可應(yīng)用于雙穩(wěn)態(tài)可撓式顯示器等優(yōu)點。

為改善公知的TN液晶應(yīng)用于顯示設(shè)備或視覺裝置的缺點，如果能利用膽固醇液晶并將其特性應(yīng)用于顯示設(shè)備或視覺裝置，將對此領(lǐng)域的技術(shù)帶來相當(dāng)大的突破。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供一種可快速地達到視覺與環(huán)境光線之間平衡效果的頭部穿戴式視覺調(diào)和裝置。

本發(fā)明提出一種頭部穿戴式視覺調(diào)和裝置，包括第一膽固醇液晶電子紙單元、光檢測單元以及調(diào)控單元。其中，光檢測單元檢測位于第一膽固醇液晶電子紙單元的一側(cè)的環(huán)境光線并輸出調(diào)控信號，調(diào)控單元依據(jù)調(diào)控信號輸出電壓信號，以控制環(huán)境光線由該側(cè)穿過第一膽固醇液晶電子紙單元的光線穿透率。

在一個實施例中，第一膽固醇液晶電子紙單元包含兩個基材、多個膽固醇液晶分子以及兩個導(dǎo)電層，膽固醇液晶分子填充于這些基材之間，這些導(dǎo)電層分別設(shè)置這些基材面對膽固醇液晶分子的表面。

在一個實施例中，電壓信號施加于這些導(dǎo)電層，使這些導(dǎo)電層產(chǎn)生電壓差。

在一個實施例中，電壓差大于等于0.1伏特小于等于48伏特。

在一個實施例中，第一膽固醇液晶電子紙單元、第二膽固醇液晶電子紙單元或第三膽固醇液晶電子紙單元具有光線穿透率范圍，光線穿透率范圍大于等于0.1％小于等于100％。